hƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT VÀ LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT TRONG GIA CỐ ĐẤT VÀ ỔN ĐỊNH NỀN MÓNG

SỬ

DỤNG

VẢI

ĐỊA

KỸ

THUẬT

VÀ

LƯỚI

ĐỊA

KỸ

THUẬT
TRONG

GIA

CỐ

ĐẤT

VÀ

ỔN

ĐỊNH

NỀN

MÓNG
USING

GEOTEXTILE

FABRIC

AND

GEOTEXTILE

NET

IN
SOIL

IMPROVEMENT

AND

FOUNDATION’S

STABILITY
ThS.

ĐOÀN

THẾ

MẠNH

Khoa

Công

trình

thủy,

Trường

ĐHHH
Tóm

tắt
Bài

báo

giới

thiệu

về

loại

vật

liệu

mới

là

vải

địa

kỹ

thuật

và

lưới

địa

kỹ

thuật,

khả

năng

ứng

dụng

vải

địa

kỹ

thuật,

lưới

địa

kỹ

thuật

trong

việc

xử

lý

nền

đất

yếu,

gia

cố

mái
dốc

và

tăng

ổn

định

cho

công

trình

cũng

như

một

số

tồn

tại

trong

việc

sử

dụng

vải

địa

kỹ
thuật

và

lưới

địa

kỹ

thuật

hiện

nay.
Abstract
This

article

introduces

new

materials,

geotextile

fabric

and

geotextile

net,

application
ability

of

geotextile

in

processing

soft

soil,

strengthening

slope

and

improving

the
stability

of

construction

as

well

as

some

shortcomings

in

using

geotextile

fabric

and
geotextile

net

now.
1.

Vải

địa

kỹ

thuật
Vải

địa

kỹ

thuật

(ĐKT)

được

chế

tạo

từ

những

sản

phẩm

phụ

của

dầu

mỏ,

từ

một

hoặc

hai

loại

polymer

(polyamide)

như

polyester

và/hoặc

polypropylen.

Tùy

theo

hợp

chất

và

cách

cấu
tạo,

mỗi

loại

vải

ĐKT

có

những

đặc

tính

cơ

lý

hóa

như

sức

chịu

kéo,

độ

dãn,

độ

thấm

nước,

môi

trường

thích

nghi

v.v

khác

nhau.

Nói

chung,

vải

polyester

tốt

hơn

vải

polypropylene,

còn

vải

polyamide

ở

giữa

hai

loại

vải

trên.
1.1.

Phân

loại

vải

địa

kỹ

thuật
Vải

ĐKT

được

chia

làm

ba

nhóm

chính

dựa

theo

cấu

tạo

sợi:

dệt,

không

dệt

và

vải

địa

phức

hợp.
•

Nhóm

dệt

gồm

những

sợi

được

dệt

ngang

dọc

giống

như

vải

may,

như

vải

địa

kỹ

thuật

loại

dệt

polypropylen.

Biến

dạng

của

nhóm

này

thường

được

thí

nghiệm

theo

2

hướng

chính:

hướng

dọc

máy,

viết

tắt

MD

(machine

direction)

và

hướng

ngang

máy,

viết

tắt

CD

(cross

machine

derection).

Sức

chịu

kéo

theo

hướng

dọc

máy

bao

giờ

cũng

lớn

hơn

sức

chịu

kéo

theo

hướng

ngang

máy.

Vải

dệt

thông

thường

được

ứng

dụng

làm

cốt

gia

cường

cho

các

công

tác

xử

lý

nền

đất

khi

có

yêu

cầu.
•

Nhóm

không

dệt

gồm

những

sợi

ngắn

và

sợi

dài

liên

tục,

không

theo

một

hướng

nhất

định
nào,

được

liên

kết

với

nhau

bằng

phương

pháp

hóa

(dùng

chất

dính),

hoặc

nhiệt

(dùng

sức

nóng)

hoặc

cơ

(dùng

kim

dùi).
•

Nhóm

vải

phức

hợp

là

loại

vải

kết

hợp

giữa

vải

dệt

và

không

dệt.

Nhà

sản

xuất

may

những

bó

sợi

chịu

lực

(dệt)

lên

trên

nền

vải

không

dệt

để

tạo

ra

một

sản

phẩm

có

đủ

các

chức

năng

của
vải

dệt

và

không

dệt.
1.2.

Ứng

dụng

của

vải

địa

kỹ

thuật
Trong

giao

thông

vải,

ĐKT

có

thể

làm

tăng

độ

bền,

tính

ổn

định

cho

các

tuyến

đường

đi

qua

những

khu

vực

có

nền

đất

yếu

như

đất

sét

mềm,

bùn,

than

bùn

Trong

thủy

lợi,

dùng

che
chắn

bề

mặt

vách

bờ

bằng

các

ống

vải

ĐKT

độn

cát

nhằm

giảm

nhẹ

tác

thủy

động

lực

của
dòng

chảy

lên

bờ

sông.

Còn

trong

xây

dựng,

dùng

để

gia

cố

nền

đất

yếu

ở

dạng

bấc

thấm

ứng
dụng

trong

nền

móng
Dựa

vào

mục

đích,

công

dụng

chính,

người

ta

chia

vải

ĐKT

thành

3

loại:

phân

cách,

gia

cường,

và

tiêu

thoát

và

lọc

ngược.
1.2.1.

Chức

năng

phân

cách
Các

phương

pháp

thông

thường

để

ổn

định

hoá

lớp

đất

đắp

trên

nền

đất

yếu

bão

hoà

nước

là

phải

tăng

thêm

chiều

dày

đất

đắp

để

bù

vào

lượng

đất

bị

mất

do

lún

chìm

vào

nền

đất

yếu

trong

quá

trình

thi

công.

Mức

độ

tổn

thất

có

thể

hơn

100%

đối

với

đất

nền

có

CBR

(chỉ

số

biểu

thị

sức

chịu

tải

của

đất

và

vật

liệu

dùng

trong

tính

toán

thiết

kế

kết

cấu

của

áo

đường

theo

phương

pháp
Tạp

chí

Khoa

học

Công

nghệ

Hàng

hải Số

23

–

8/2010 27
của

AASHTO.)

nhỏ

hơn

0,5.

Việc

sử

dụng

loại

vải

ĐKT

thích

hợp

đặt

giữa

đất

yếu

và

nền
đường

sẽ

ngăn

cản

sự

trộn

lẫn

của

hai

loại

đất.

Vải

ĐKT

phân

cách

ngăn

ngừa

tổn

thất

đất

đắp
và

vì

vậy

tiết

kiệm

đáng

kể

chi

phí

xây

dựng.

Ngoài

ra,

vải

ĐKT

còn

ngăn

chặn

không

cho

đất
yếu

thâm

nhập

vào

cốt

liệu

nền

đường

nhằm

bảo

toàn

các

tính

chất

cơ

lý

của

vật

liệu

đắp

và
do

đó

nền

đường

có

thể

hấp

thụ

và

chịu

đựng

một

cách

hữu

hiệu

toàn

bộ

tải

trọng

xe.
1.2.2.

Chức

năng

gia

cường
Dưới

tải

trọng

bánh

xe

khả

năng

chịu

tải

của

nền

đường

có

vải

ĐKT

chủ

yếu

là

do

chức
năng

phân

cách

(nhằm

duy

trì

chiều

dày

thiết

kế

và

tính

chất

cơ

học

ban

đầu

của

các

lớp

cốt

liệu

nền

móng

đường)

hơn

là

chức

năng

gia

cường

về

khả

năng

chịu

kéo

của

kết

cấu.
Trong

trường

hợp

xây

dựng

đê,

đập

hay

đường

dẫn

vào

cầu

có

chiều

cao

đất

đắp

lớn,

có
thể

dẫn

đến

khả

năng

trượt

mái

hoặc

chuyển

vị

ngang

của

đất

đắp,

vải

ĐKT

có

thể

đóng

vai

trò

cốt

gia

cường

cung

cấp

lực

chống

trượt

theo

phương

ngang

nhằm

gia

tăng

ổn

định

của

mái

dốc.
Trong

trường

hợp

này

vải

ĐKT

có

chức

năng

gia

cường.
Hình 1. Mái dốc taluy có vải địa kỹ thuật gia cường.
1.2.3.

Chức

năng

tiêu

thoát/

lọc

ngược
Đối

với

các

nền

đất

yếu

có

độ

ẩm

tự

nhiên

lớn

và

độ

nhạy

cảm

cao.

Vải

ĐKT

có

thể

làm
chức

năng

thoát

nước

nhằm

duy

trì

và

thậm

chí

gia

tăng

cường

độ

kháng

cắt

của

đất

nền

và

do

đó
làm

gia

tăng

khả

năng

ổn

định

tổng

thể

của

công

trình

theo

thời

gian.

Vải

ĐKT

loại

không

dệt,
xuyên

kim

có

chiều

dày

và

tính

thấm

nước

cao

là

vật

liệu

có

khả

năng

tiêu

thoát

tốt,

cả

theo
phương

đứng

(thẳng

góc

với

mặt

vải)

và

phương

ngang

(trong

mặt

vải).

Vì

thế,

loại

vải

ĐKT

này
có

thể

làm

tiêu

tán

nhanh

chóng

áp

lực

nước

lỗ

rỗng

thặng

dư

trong

quá

trình

thi

công

cũng

như
sau

khi

xây

dựng

và

dẫn

đến

sức

kháng

cắt

của

nền

đất

yếu

sẽ

được

gia

tăng.Trong

các

công
trình

thuỷ

công,

vải

ĐKT

được

sử

dụng

làm

lớp

lọc

ngược

của

công

trình

sau

bến,

tường

chắn…

Hai

tiêu

chuẩn

để

đánh

giá

về

đặc

trưng

lọc

ngược

là

khả

năng

giữ

đất

và

hệ

số

thấm

của
vải.

Vải

ĐKT

cần

phải

có

kích

thước

lỗ

hổng

đủ

nhỏ

để

ngăn

chặn

không

cho

các

hạt

đất

cần

bảo
vệ

đi

qua

đồng

thời

kích

thước

lỗ

hổng

cũng

phải

đủ

lớn

để

có

đủ

khả

năng

thấm

nước

bảo

đảm
cho

áp

lực

nước

lỗ

rỗng

được

tiêu

tán

nhanh.
Hình 2. Vải địa kỹ thuật làm chức năng tiêu thoát/lọc ngược.
1.

3.

Lợi

ích

khi

sử

dụng

vải

địa

kỹ

thuật
Tạp

chí

Khoa

học

Công

nghệ

Hàng

hải Số

23

–

8/2010 28
Sử

dụng

vải

ĐKT

có

các

lợi

ích

sau

đây:
-

Cho

phép

tăng

cường

lớp

đất

đắp

bằng

việc

tăng

khả

năng

tiêu

thoát

nước.
-

Giảm

chiều

sâu

đào

vào

các

lớp

đất

yếu.
-

Giảm

độ

dốc

mái

lớp

đất

đắp

yêu

cầu

và

tăng

tính

ổn

định

của

chúng.
-

Giữ

được

tốc

độ

lún

đều

của

các

lớp

đất,

đặc

biệt

trong

vùng

chuyển

tiếp.
-

Cải

thiện

các

lớp

đất

đắp

và

kéo

dài

tuổi

thọ

công

trình.
1.4.

Các

tiêu

chuẩn

thiết

kế

với

vải

địa

kỹ

thuật
Việc

lựa

chọn

vải

dựa

vào

các

tiêu

chuẩn

chính

sau:
1.4.1.

Vải

có

khả

năng

chống

hư

hỏng

trong

thi

công

và

lắp

đặt

Để

có

khả

năng

phân

cách

hiệu

quả,

vải

ĐKT

phải

đảm

bảo

không

bị

chọc

thủng

trong

quá
trình

thi

công

như

bị

thủng

bởi

các

vật

liệu

sắc

cạnh

như

sỏi,

đá

và

vật

cứng

xuyên

thủng,

hoặc

lớp

đất

đắp

không

đủ

dày

trong

khi

đổ

đất.

Với

trường

hợp

sau,

chiều

dày

thiết

kế

tối

thiểu

của

lớp
đắp

cần

phải

được

duy

trì

trong

suốt

quá

trình

thi

công.

Để

ngăn

ngừa

vải

bị

chọc

thủng

trong

thi

công,

người

ta

thường

tính

toán

các

thông

số

sau

để

xác

định

tính

kháng

chọc

thủng

sau:
-

Chiều

dày

lớp

đất

đắp

đầu

tiên

trên

mặt

vải,

phụ

thuộc

vào

giá

trị

CBR

của

đất

nền

bên

dưới

lớp

vải

ĐKT.
-

Sự

hiện

hữu

của

vật

cứng,

sỏi,

đá

trong

đất

đắp

đặc

biệt

là

đối

với

đất

lẫn

sạn

sỏi.
-

Loại

thiết

bị

thi

công,

tải

trọng

và

diện

tích

tiếp

xúc

của

bánh

xe

và

từ

đó

gây

ra

áp

lực

tác
dụng

tại

cao

trình

mặt

lớp

vải.
Lực

kháng

xuyên

thủng

của

vải

ĐKT

có

thể

xác

định

dựa

theo

điều

kiện

cân

bằng

lực:

F
vert

=

π.d

h
.h
h
.P
Trong

đó:
d
h

=

đường

kính

trung

bình

của

lỗ

thủng.

h
h

=

độ

lún

xuyên

thủng

lấy

bằng

dh.
P

=

áp

lực

do

tải

trong

bánh

xe

tác

dụng

ở

cao

trình

lớp

vải.
Hoặc

có

thể

xác

định

lực

kháng

xuyên

thủng

theo

phương

pháp

AASHTO
Từ

các

thông

số

về

cường

độ

CBR

của

nền,

áp

lực

tác

dụng

của

bánh

xe

và

chiều

dày

lớp

đất

đắp

sau

khi

đầm

nén

sẽ

xác

định

được

yêu

cầu

về

độ
bền

của

vải

thuộc

loại

cao

(H)

hay

trung

bình

(M).

Từ

mức

độ

yêu

cầu

về

độ

bền

(H

hoặc

M),

người

ta

có

thể

chọn

cường

độ

kháng

chọc

thủng

yêu

cầu.
1.4.2.

Vải

có

các

đặc

điểm

thích

hợp

về

lọc

ngược

và

thoát

nước
Hai

tiêu

chuẩn

để

đánh

giá

về

đặc

trưng

lọc

ngược

là

khả

năng

giữ

đất

và

hệ

số

thấm

của

vải.

Vải

ĐKT

cần

phải

có

kích

thước

lỗ

hổng

đủ

nhỏ

để

ngăn

chặn

không

cho

các

loại

hạt

đất

cần

bảo

vệ

đi

qua,

đồng

thời

kính

thước

lỗ

hổng

cũng

phải

đủ

lớn

để

có

đủ

khả

năng

thấm

nước

bảo

đảm

cho

áp

lực

nước

kẽ

rỗng

được

tiêu

tán

nhanh.
1.4.3.

Độ

bền

cao

khi

tiếp

xúc

với

ánh

sáng
Tất

cả

các

loại

vải

ĐKT

đều

bị

phá

huỷ

khi

phơi

dưới

ánh

sáng

mặt

trời.

Do

trong

quá

trình

xây

dựng

vải

ĐKT

bị

phơi

trong

một

thời

gian

dài

dưới

ánh

sáng

nên

cần

sử

dụng

loại

vải

có

độ

bền

cao

khi

tiếp

xúc

với

ánh

sáng.

Nói

chung,

vải

ĐKT

không

nên

để

phơi

trực

tiếp

dưới

ánh

nắng

mặt

trời

quá

03

ngày.

2.

Lưới

địa

kỹ

thuật
Lưới

địa

kỹ

thuật

được

làm

bằng

chất

polypropylen

(PP),

polyester

(PE)

hay

bọc

bằng

polyetylen-teretalat

(PET)

vói

phương

pháp

ép

và

dãn
dọc.

Lưới

địa

kỹ

thuật

được

sản

xuất

đầu

tiên

năm

1978

tại

Anh,

bởi

công
ty

Netlon

(và

hiện

giờ

là

tập

đoàn

Tensar

International).

Sau

đó

đến
Stabilenka

của

Hà

Lan.

Lưới

địa

kỹ

thuật

giống

như

tờ

bìa

dày

có

lỗ,

có

thể
cuộn

tròn

lại.
2.1.

Phân

loại

lưới

địa

kỹ

thuật
Lưới

địa

được

chia

thành

3

nhóm:
Tạp

chí

Khoa

học

Công

nghệ

Hàng

hải Số

23

–

8/2010 29
The trial version converts only 3 pages. Evaluation only.
Converted by First PDF.
(Licensed version doesn't display this notice!)
Click to get the license for First PDF.